Un balde de agua revela los impactos del cambio climático en la vida marina del Ártico

recogiendo agua de mar

La ballena de Groenlandia constituye una especie clave en el ecosistema ártico

El cambio climático suscita muchas preguntas importantes, entre ellas cómo afecta a los animales y las plantas: ¿se adaptan, migran gradualmente a diferentes áreas o se extinguen? ¿Y cuál es el papel que juegan las actividades humanas? Esto se aplica sobre todo a Groenlandia y al resto del Ártico, que se espera que enfrenten los mayores efectos de los cambios climáticos.

"Sabemos sorprendentemente poco sobre las especies marinas y los ecosistemas en el Ártico, ya que a menudo es costoso y difícil hacer trabajo de campo y monitorear la biodiversidad en esta área", dice el profesor asociado de mamíferos marinos e instigador del estudio Morten Tange Olsen del Instituto GLOBE de la Facultad de Ciencias Médicas y de la Salud de la Universidad de Copenhague.

Para abordar estas preguntas, investigadores de la Universidad de Copenhague, la Universidad de Aarhus y el Instituto de Recursos Naturales de Groenlandia recolectaron muestras de agua en el oeste de Groenlandia con la ayuda de cazadores y pescadores locales. Su método es simple: salir al mar en un bote pequeño y recoger agua en botellas. El contenido, sin embargo, es mucho más complejo.

Las botellas con agua de mar contienen el llamado ADN ambiental, que puede proporcionar información sobre cómo afectan la biodiversidad los cambios climáticos y las actividades humanas. Los investigadores han optado por centrarse en la ballena de Groenlandia, que constituye una especie clave en el ecosistema ártico y, por tanto, es un buen indicador de los cambios en la temperatura del agua y la capa de hielo marino.

“Las muestras de agua contienen suficiente ADN de ballenas de Groenlandia para determinar su presencia, diversidad genética, composición de la población y patrones de migración. De hecho, se puede monitorear la biodiversidad marina del Ártico simplemente saliendo en un bote pequeño y recolectando agua en botellas, que luego se analiza en el laboratorio de ADN. De esta manera, podemos vigilar cómo los humanos y los cambios climáticos impactan a la ballena de Groenlandia y otras formas de vida marina en el Ártico", dice Morten Tange Olsen.

Muestreando ADN ambiental de ballenas

Imagen: Monitoreo del ADN ambiental de ballenas de Groenlandia en Disko Bay, Groenlandia. Crédito: Morten Tange Olsen

Huellas en una botella

Junto con cazadores y pescadores locales en Qeqertarsuaq (Godhavn), los investigadores recolectaron en mayo de 2017 y 2018 más de 100 muestras de agua de un litro de Disko Bay en el oeste de Groenlandia. En mayo, el hielo marino acaba de romperse y las ballenas de Groenlandia visitan la zona para alimentarse. Las muestras se recolectaron de pequeñas embarcaciones a lo largo de transectos y específicamente en la 'huella' de las ballenas de Groenlandia, las pequeñas ondas en la superficie del agua creadas cuando las ballenas suben para respirar y bucear nuevamente.

"Hay mucho más ADN de ballena de Groenlandia en una huella de este tipo que en una muestra de agua aleatoria recolectada al mismo tiempo en la misma área. Puedes encontrar ADN de ballena de Groenlandia en una huella al menos 10 minutos después de la inmersión", dice Natasja Lykke Corfixen, quien ayudó a iniciar el estudio como parte de su tesis de maestría en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Copenhague y el Instituto de Recursos Naturales de Groenlandia.

Al optimizar los métodos de ADN en el laboratorio, los investigadores esperan poder secuenciar el genoma completo de la ballena basándose en muestras de agua. "Hasta ahora hemos logrado secuenciar los genomas mitocondriales de las muestras de agua, y actualmente estamos probando varios métodos para capturar el genoma completo de la ballena, así como los genomas de las algas y crustáceos que forman parte de su cadena alimentaria", dice la estudiante de doctorado del Instituto GLOBE Dóra Székely.

Salud y genética a partir de una muestra de agua

Los investigadores esperan que al optimizar los protocolos de extracción y secuenciación de ADN, y al aprender más sobre la conexión entre los genes, el comportamiento y la salud, eventualmente podrán usar el método para monitorear el estado de salud de la ballena de Groenlandia y muchos otros animales.

"El campo del ADN ambiental está experimentando un rápido desarrollo y se utiliza cada vez más para el seguimiento de la biodiversidad en lagos, ríos, humedales y, hasta cierto punto, el mar. Hemos demostrado que el método también es útil en el Ártico y que puede usarse para monitorear no solo la presencia de una especie, sino también su diversidad y patrones de movimiento. Al desarrollar aún más este método simple, podemos aumentar significativamente nuestro conocimiento de la biodiversidad marina y, con suerte, el impacto tanto de los cambios climáticos como de las actividades humanas", dice Morten Tange Olsen.

El estudio ha sido publicado en Environmental DNA: Environmental DNA captures the genetic diversity of bowhead whales (Balaena mysticetus) in West Greenland

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